i
T.C.
NAMIK KEMAL ÜNİVERSİTESİ
BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJESİ SONUÇ RAPORU
YÜNLÜ DOKUMA KUMAŞLARIN SU BUHARI GEÇİRGENLİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ
Proje No: NKUBAP.00.17.AR.14.13
Proje Yürütücüsü Dr. Z. Evrim KANAT
2016
ii
NKUBAP.00.17.AR.14.13proje numaralı ―YÜNLÜ DOKUMA KUMAŞLARIN SU BUHARI GEÇİRGENLİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ‖ isimli proje NKU BAP tarafından desteklenmiĢtir.
Proje Yürütücüsü Dr. Z. Evrim KANAT
iii
ÖNSÖZ
Projeni onaylayan ve destekleyen Namık Kemal Üniversitesi Bilimsel AraĢtırma Projeleri Komisyonu‘na,
Proje çalıĢmasına kumaĢ temini sağlayan YÜNSA A. ġ.'ye ve kumaĢlar ile ilgili ihtiyacım olan her türlü bilgiyi sağlayan Sayın Murat YILDIRIM'a,
Proje çalıĢmam süresince her zaman yanımda olan ve desteğini esirgemeyen sevgili arkadaĢım Dr. Ebru BOZACI'ya,
Proje çalıĢması sırasında desteklerini daima yanımda hissettiğim aileme teĢekkürlerimi sunarım.
Ocak, 2016
Dr. Z. Evrim KANAT
iv
İÇİNDEKİLER
ÖNSÖZ ... iii
TABLOLAR DĠZĠNĠ ... v
ġEKĠLLER DĠZĠNĠ ... vi
ÖZET ... viii
ABSTRACT ... ix
1. GĠRĠġ ... 1
2. GĠYSĠ KONFORU ... 3
2.1 Termofizyolojik (Isıl )Konfor ... 3
3. LĠTERATÜR ÖZETĠ ... 6
3.1 Giysi Parametrelerinin Nem Ġletim Özelliklerine Etkisi ... 6
3.2 Yünlü KumaĢların Nem Ġletim Özellikleri ... 9
4. MATERYAL ve YÖNTEM ... 12
4.1Projede Kullanılan KumaĢlar ... 12
4.2 KumaĢlarda Kullanılan Ġplik Özellikleri ... 13
4.3 KumaĢlara Uygulanan Testler ... 13
5. BULGULAR ... 15
5.1 KumaĢ özellikleri ... 15
5.2 KumaĢ Gözeneklilik Değerleri ... 16
5.3 KumaĢ Su Buharı Geçirgenlik Değerleri ... 18
5.4 KumaĢların Su Buharı Geçirgenlik Değerlerinin KarĢılaĢtırılması ... 24
6. DEĞERLENDĠRME ... 30
7. KAYNAKLAR ... 31
v
TABLOLAR DİZİNİ
Tablo 4.1KumaĢ özellikleri ... 12
Tablo 4.2Ġplik özellikleri ... 13
Tablo 5.1 Ölçülen kumaĢ parametreleri (ortalama) ... 15
Tablo 5.2 KumaĢların gözeneklilik değerleri ... 16
vi
ŞEKİLLER DİZİNİ
Şekil 2.1Mikroklimayı etkileyen faktörler (Yooand Hu, 2000) ... 4
Şekil 5.1 KumaĢların gramaj değerleri... 16
Şekil 5.2 KumaĢların kalınlık değerleri ... 16
Şekil 5.3 KumaĢların yoğunluk esaslı gözeneklilik değerleri ... 17
Şekil 5.4 KumaĢların örtme faktörü esaslı gözeneklilik değerleri ... 18
Şekil 5.5Su Buharı Geçirgenlik Test Cihazı ... 18
Şekil 5.6 A-W1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi ... 19
Şekil 5.7 B-W1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi ... 19
Şekil 5.8 C-W1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi ... 19
Şekil 5.9 D -W1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi ... 20
Şekil 5.10 E-W1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi ... 20
Şekil 5.11 F-W1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi ... 20
Şekil 5.12 G-W1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi ... 21
Şekil 5.13 H-W1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi ... 21
Şekil 5.14 K-W1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi ... 21
Şekil 5.15 A-C1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi ... 22
Şekil 5.16 B-C1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi ... 22
Şekil 5.17 A-S1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi ... 22
Şekil 5.18 B-S1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi ... 23
Şekil 5.19 A-S2 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi ... 23
Şekil 5.20 B-S2 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi ... 23
Şekil 5.21 C-S2 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi ... 24 Şekil 5.22KumaĢların su buharı geçirgenlik değerleri (g/m2/gün) ... Hata! Yer işareti tanımlanmamış.
vii
Şekil 5.23 A-W1 ve B-W1 kodlu kumaĢların su buharı geçirgenlik değerlerinin
karĢılaĢtırılması ... 25 Şekil 5.24 C-W1 ve D-W1 kodlu kumaĢların su buharı geçirgenlik değerlerinin
karĢılaĢtırılması ... 26 Şekil 5.25 G-W1 ve H-W1 kodlu kumaĢların su buharı geçirgenlik değerlerinin
karĢılaĢtırılması ... 26 Şekil 5.26 D-W1 ve F-W1 kodlu kumaĢların su buharı geçirgenlik değerlerinin
karĢılaĢtırılması ... 27 Şekil 5.27 A-C1 ve B-C1 kodlu kumaĢların su buharı geçirgenlik değerlerinin
karĢılaĢtırılması ... 28 Şekil 5.28 B-S1 ve B-S2 kodlu kumaĢların su buharı geçirgenlik değerlerinin karĢılaĢtırılması ... 28 Şekil 5.29 H-W1 ve A-S2 kodlu kumaĢların su buharı geçirgenlik değerlerinin
karĢılaĢtırılması ... 29
viii
ÖZET
Bu çalıĢmada yünlü kumaĢların su buharı geçirgenlik özellikleri incelenmiĢtir. Bu amaçla YÜNSA A.ġ.‘den 16 farklı yün ve yün karıĢımı kumaĢ temin edilmiĢtir. KumaĢların su buharı geçirgenlik özellikleri proje kapsamında PRO-SER Testing Technologies‘den satın alınan K032 Model Su Buharı Geçirgenlik Test Cihazı‘nda ölçülmüĢtür. KumaĢ parametreleri belirlenmiĢ ve su buharı geçirgenlik özelliği ile bu parametreler arasındaki iliĢki açıklanmıĢtır.
Benzer iplik numara ve büküm değeri ile sıklığa sahip olan kumaĢlarda, kumaĢ yapısındaki bağlantı sayısının azalması su buharı geçirgenliğini arttırmaktadır. Benzer konstrüksiyona sahip kumaĢlarda kumaĢın gramajının ve kalınlığın artıĢı ile birlikte su buharı geçirgenlik değerlerinde azalma görülmüĢtür. Bununla birlikte örtme faktörü esaslı gözeneklilik değerindeki artıĢ su buharı geçirgenlik değerini arttırmaktadır.Ġncelenen iki farklı bitim iĢleminin su buharı geçirgenliğini etkisi gözlenmemiĢtir. Ayrıca %100 yünlü kumaĢların aynı yapısal özelliklere sahip sentetik karıĢımlı kumaĢlardan daha yüksek su buharı geçirgenlik değerine sahip oldukları söylenebilir.
Anahtar Kelimeler: Dokuma kumaĢ, yün, su buharı geçirgenliği.
ix
ABSTRACT
Inthisstudy, thewatervaporpermeabilityproperties of woolenfabricswereinvestigated.
Forthispurpose, 16 differentwoolandwoolblendedfabricswere providedfrom YÜNSA
A.ġ..Watervaporpermeability values of
thesefabricsweremeasuredwithWaterVaporPermeabilityTester Model K032
whichwasfinanced bythisproject.
Fabricparametersweredeterminedandtherelationshipbetweentheseparametersandwater
vaporpermeabilitywasdescribed. Watervaporpermeabilityincreaseswiththedecrease of thenumber of connection in thefabricwithsimilaryarncountandtwistandfabricstructure.
Itwasobservedthatwatervaporpermeabilityvaluesdecreasewithincreasingweight and thickness of thefabricwithsimilarconstruction. However increasing porosity based cover factor also increases the water vapor permeability values. Itwasobservedthatthere is nosignificantdifferencebetweentheexaminedfinishingprocesses. Also it can be saidthat %100 woolfabricshavehigherwatervaporpermeabilityvaluesthansyntheticblendedfabricsthat
havethesamestructuralproperties.
Keywords: Wovenfabric, wool, watervaporpermeability.
1
1. GİRİŞ
Giysi konforu, insanların yaĢam standartlarının da yükselmesi ile birlikte bir beklenti haline gelmiĢtir. Bu sebeple de son yıllarda giysi konforu ile ilgili çalıĢmalar önem kazanmıĢtır.
Ġnsan vücudunun çevresi ile fizyolojik, psikolojik ve fiziksel uyumunun memnuniyet verici olması olarak tanımlanabilen konforun en önemli parametrelerinden birisi de termofizyolojik konfordur. Termofizyolojik konfor giysilerin ısı, nem ve hava geçirgenlikleri ile ilgilidir.
Konfor algısı büyük ölçüde kumaĢın tutum ve ısıl-nem özelliklerine bağlıdır. Buna ek olarak çevresel koĢullar ve aktivite düzeyi de giysilerin konfor algısını etkilemektedir.
Giysi, çevre ile insan arasında bir bariyer olarak, bazı durumlarda iklimsel koĢullardan insanı korurken, bazı durumlarda da arada ısı iletimine engel olarak konforsuzluk yaratmaktadır.
Giysinin parametreleri her klima Ģartında ısıl konfor açısından çok önemli olmaktadır.
Giysinin çevresel Ģartlara ve fiziksel aktiviteye uygun seçilmesi, kiĢinin konforlu halde bulunması için önemlidir. Giysi, insan vücudu için belirli bir izolasyon sağlamaktadır. Bu izolasyonun artması, soğuk havalarda vücuttan ısı kaybını azaltacağı için önemli ve gerekli olmakta iken, sıcak havalarda giysi vücutta oluĢan ısının vücuttan uzaklaĢtırılmasına bir bariyer oluĢturacaktır.
Giyen kiĢinin, belirli çevre koĢulları ve fizyolojik durumda kendisini konforlu hissetmesi için giysiden beklentiler belirlenmeli ve giysi parametreleri buna uygun olarak seçilmelidir. Diğer parametrelerin aksine, giysi parametreleri üzerinde değiĢiklik yaparak konfor hissini geliĢtirebileceğimiz parametrelerdir.
Giysi parametrelerinin ısıl konfor üzerine olan etkisi ile ilgili yapılan çalıĢmalar sonucunda lif, iplik ve kumaĢ özelliklerinin önemi ortaya konmuĢtur. Lif tipi, özgül ısısı ve inceliği, iplik inceliği, bükümü, üretim yöntemi ve kat sayısı, kumaĢ kalınlığı, katman sayısı, gözenekliliği, konstrüksiyonu ve uygulanan bitim iĢlemleri gibi parametrelerin giysi konforuna olan etkisi çeĢitli çalıĢmalarda gösterilmiĢtir.
Giysi sistemi, insan vücudunun iç sıcaklığını belirlemede çok önemli bir rol oynamaktadır.
Çünkü giysi vücutta üretilen enerjinin ne kadarının çevreye iletilebileceğini belirlemektedir.
Ġnsan, fiziksel aktivite sırasında artan vücut sıcaklığını düĢürmek için terlemektedir. Bu sırada konforun sağlanabilmesi için terin buharlaĢarak vücuttan uzaklaĢması gerekmektedir. Bu sebeple giysilerin su buharı geçirgenlik özellikleri konfor açısından önemli olmaktadır.
2
Yünlü giysilerin, farklı dinamik koĢullarda çok iyi konfor özelliği göstermesini sağlayan yüksek higroskopiklik özelliği bulunmaktadır. Yün lifi, pamuk, keten ve ipek gibi diğer doğal liflerden ve genel sentetik liflerden daha yüksek oranda su buharı absorbe etme özelliğine sahiptir. Ayrıca daha yüksek ısı bırakma ve tutuculuk özellikleri ile nem emicilik ve geri bırakma özellikleri insan vücudu ile çevresi arasında, giysinin tamponlama etkisini güçlendirmektedir.
Yün, genellikle sonbahar-kıĢ giysileri için tercih edilmektedir. Higroskopikliği yüksektir ve nemi buhar formunda absorbe etmektedir. Yün her zaman yüksek nemli atmosferden nem absorbe eder ve bunu kuru çevreye bırakır. Bu sebeple nem koĢullarında bir denge yaratır.
Kendi ağırlığının %30‘una kadar nemi ıslaklık veya yapıĢkanlık hissi vermeden kolayca absorbe edebilir. Atmosfer kuru olduğunda ise, nem havaya geri bırakılır. Bu da nemli yünün absorban ve konforlu halini sürdürmesine izin verir. Böylelikle yün vücudu hem soğuk ve hem de sıcak hava koĢullarından koruyarak ―ısıl regülasyon‖ sağlayabilmektedir. Bu karakteristik özellikler yünün çok yönlü bir kumaĢ olmasını sağlamaktadır. Yün lifleri genellikle sıvı nemi iterler. Yün lifinin dıĢ yüzeyinin üzerindeki üst üste binen pullar (kütiküller) sıvının yünlü kumaĢın yüzeyinden süzülmesine neden olur. Bu özellik yünlü giysiye yağmur nüfuz etmesini engelleyerek, vücudu kuru tutmasını sağlar.
Birçok araĢtırmacı giysi mikroklimasından nem uzaklaĢtırması üzerinde higroskopik kumaĢların tamponlama indeksini incelemiĢlerdir. ÇalıĢmalarda higroskopikliği yüksek olan yünlü kumaĢların dinlenmeyi takip eden egzersiz periyodu süresince, poliester gibi çok düĢük higroskopiye sahip kumaĢlardan çok daha fazla ter absorbe ettiği gösterilmiĢtir. Yünlü kumaĢlar poliesterden daha fazla nemi mikroklimadan uzaklaĢtırmakta ve deri üzerinde oluĢan nemden kaynaklanan konforsuzluk algısını azaltmaktadır. Yapılan çalıĢmalarda kumaĢların su buharı geçirgenliğini etkileyen parametrelerden ayrıntıları ile bahsedilmekle birlikte, özellikle yün lifi ile ilgili pek fazla çalıĢma bulunmamaktadır.
Yapılan bu çalıĢmada piyasada kullanılan yünlü dokuma kumaĢların su buharı geçirgenlik özellikleri kumaĢ konstrüksiyonları ile birlikte değerlendirilmiĢtir. ÇalıĢmada YÜNSA A.ġ.
‗dantemin edilen 16 farklı yünlü kumaĢ kullanılmıĢtır. Bu kumaĢların iplik numara ve büküm değerleri, gramajları, sıklıkları ve kumaĢ dokuları tespit edilmiĢ ve gözeneklilik değerleri hesaplanmıĢtır. KumaĢların su buharı geçirgenlikleri, proje kapsamında PRO-SER Testing Technologies‘den satın alınan K032 Model Su Buharı Geçirgenlik Test Cihazı‘nda ölçülmüĢ ve elde edilen değerlerin kumaĢ parametreleri ile iliĢkisi açıklanmıĢtır.
3
2. GİYSİ KONFORU
Giysi konforu, insan ve çevre arasındaki psikolojik, fizyolojik ve fiziksel uyumun bir sonucu ve psikolojik, fizyolojik ve fiziksel konfor algısının toplamı olarak ifade edilebilmektedir (GüneĢoğlu, 2005).Hava sıcaklığı, rüzgar hızı, gürültü, ıĢık, nem gibi çevresel faktörlerle ilgili bir uyarının beyne gönderilmediğinde kiĢinin konforlu olduğu kabul edilmektedir. Bu sebeple birçok araĢtırmacı konforu, nötr bir his olarak tanımlamaktadır (Kadolph, 1998).
―Konforsuzluktan (rahatsızlıktan) ve acıdanbağımsız, doğal bir durum‖, konfor için oldukça kabul görmüĢ tanımdır. Zira konforsuzluk rahatsız olma, soğuk, sıcak, acı, batma, kaĢınma, soğukluk hissi, ıslaklık ve giysi içinde aĢırı terleme gibi bir kaç kelimeyle kolaylıkla ifade edilmektedir (Li 2001).
Bir giysinin konforlu olması fizyolojik, duyusal, estetik, renk ve beden faktörlerinin tümünün bir bileĢimidir. Fizyolojik konfor insan vücudunun yaĢamını sürdürmesi için gerekli yeterliliği, psikolojik konfor beynin yeterli fonksiyonları sağlayabilme yetisi ve fiziksel konfor çevrenin vücuda olan etkileri ile ilgilidir (Marmaralı vd., 2006b).
Bu çalıĢmanın konusu olan ısıl- termofizyolojik giysi konforu ise insan vücudu ile çevresi arasındaki ısıl denge ile ilgilidir (Grabowska, 2001). Bu denge metabolizmada veya çevresel koĢullarda oluĢan bir değiĢiklik ile bozulacaktır. Metabolizma bu değiĢiklik karĢısında vücuttan ısı iletimini terleyerek arttırmak veya vücuttan ısı iletimini damarların büzüĢmesi ile azaltarak dengeyi korumaya çalıĢacaktır. Ancak var olan bu dengeli halin sürmesi, yani konforlu durumun korunması giysinin özellikleri ile çok yakından iliĢkilidir.
2.1 Termofizyolojik(Isıl )Konfor
Termofizyolojik (ısıl) konfor, kumaĢların ısı ve nem iletimi özelliklerinin kullanılarak, ısı ve nem açısından konforlu duruma ulaĢmakolarak tanımlanabilir(Li 2001).Grabowska (2001), fizyolojik konforu insan vücudu ile çevre arasındakitermal enerji dengesinin kurulmasıyla iliĢkilendirmiĢtir. Fizyolojik konfor; havageçirgenliği, termal izolasyon, buhar geçirgenliği, nem absorbsiyonu, nem iletimigibi kumaĢ özelliklerinden etkilenmektedir. Ġnsanların giysilerinde fizyolojik olarak kendilerini konforlu hissetmeleri, sıcak iklimlerde veya aktif durumlarda aĢırı ısınmanın önlenmesine bağlıdır. Bu amaçla dıĢ sıcaklık veya aktivite düzeyi yükseldiğinde, vücutta oluĢan ter buharlaĢtırılarak konforlu durumun sürdürülmesi sağlanır.
Bazı durumlarda ıslak vücuttan terinbuharlaĢma hızı ter salgılama hızından düĢük olabilir.
Vücut (deri) üzerindeterin birikmesi ve yetersiz buharlaĢma ısısı kaybı ise konforsuzluk hissi verir (BarnesandHolcombe, 1996).
4
Giysi içerisinden ısı ve su buharı transferi, termofizyolojik giysi konforu için en önemli faktörler olarak kabul edilmektedir. KiĢinin konfor hissini belirleyen, insan teni ile giysi arasında kalan ve mikroklima olarak da adlandırılan hava tabakasıdır.Mikroklima, ġekil 2.1‘de görüldüğügibi çevresel faktörler ile insan vegiysi faktörlerinden etkilenmektedir (Yooand Hu, 2000).
Şekil 2.1Mikroklimayı etkileyen faktörler (Yooand Hu, 2000)
Fizyolojik olarak insan deri sıcaklığı 33-35 °C arasında iken ve deri üzerinde sıvı ter birikmediği durumda konforlu hissetmektedir.Ter üretimi ve uzaklaĢtırılması,vücudun metabolik oranındaki veya çevre Ģartlarındaki değiĢimlere uyum sağlamak için vücudun kullandığı temel mekanizmadır (Ukponmwan, 1993).Vücut sıcaklığının sabit tutulabilmesi için, oluĢan fazla ısının % 10‘u nefes alıp verme sırasında, geri kalan bölümü ise deri yoluyla uzaklaĢtırılmaktadır. Yani deri insanın ısıl dengesinin düzenlenmesinde en önemli organdır(Seventekin, 1988).
Vücuttan ısı transferi nedeniyle vücut sıcaklığı düĢer ve vücut serinlik hisseder. Vücut ve çevre sıcaklığı arasındaki fark arttıkça, ısı akıĢı da artar. Isı akıĢı insanın ürettiği ısı miktarını aĢarsa, cilt damarlarının büzülmesi sonucu cilt tabakalarındaki kan dolaĢımı düĢer ve sonuçta cilt sıcaklığının düĢmesi ile ısı akıĢının azalması sağlanır. Ancak vücuda özgü bu ayar mekanizması çok fazla etkili değildir. ĠĢte burada giysiler ısı izolasyonu sağlayarak ısı akıĢını azaltıcı yönde etki gösterirler. Giysinin sağladığı ısı izolasyonu, o andaki iklim Ģartlarına ve giysiyi giyenin faaliyetine de bağlıdır. Eğer giysinin ısı izolasyonu düĢük ise ısı akıĢı fazla olacağından, vücudun ısı içeriği düĢmeye ve sonucunda insan üĢümeye baĢlar. Bu durum derece derece soğumaya ve aĢırı hallerde donmaya neden olabilir (Seventekin, 1988).
Vücudun herhangi bir kısmındaki deri sıcaklığı ideal sıcaklıktan 1,5-3°C kadar bir aralıkta farklılaĢma gösterdiğinde konfor hissi devam eder. Eğer fark ±4,5°C‘den fazla olursa insan
5
vücudu konforsuzluk hisseder. Hipotermi, deri sıcaklığının 35°C‘nin altına düĢmesiyle meydana gelebilir. (Önder and Sarıer, 2004). Deri sıcaklığının, dolayısıyla termofizyolojik konforun belirlenmesindeki baskın faktör çevre sıcaklığıdır (Önder and Sarıer, 2004; Kaplan ve Okur, 2005).
Geraldes vd. (2001) termofizyolojik açıdan konfor Ģartlarını;kiĢi hareketsiz durumda iken deri sıcaklığı 31,5°C - 32,5°C arasında ve havanın bağıl nem değeri %60‘dan daha düĢük; kiĢi çalıĢma halindeyken ise bağıl nem değeri %70‘ten daha düĢük ve deri sıcaklığı 33,5°C- 34,5°C arasında olarak ifade etmiĢlerdir.
6
3. LİTERATÜR ÖZETİ
Isıl açıdan konforlu giysiler, farklı çevre koĢulları ve aktivitelere bağlı olarak, vücudun değiĢen sıcaklık ve nemini transfer ederek vücudun ısı ve nem dengesinin korunmasında en önemli iĢlevi yerine getirirler (Marmaralı vd.,2006a).Farklı fiziksel aktivitelerde terlemeyle ortaya çıkan terin hemen vücuttan iletilmesi gereklidir. Vücut hareketliliği düĢük olduğunda yavaĢ bir terleme ile sabit su buharı çıkıĢı olmakta giysiden iyi bir su buharı geçirgenliği beklenmektedir. Vücut hareketliliği arttığında ise vücut yüzeyinde oluĢan terin hızla uzaklaĢtırılması gerekmektedir (Toprakkaya, 1999). Su buharı giysi içerisinden etkili bir Ģekilde iletilmezse deri yüzeyinde bağıl nem artmaya ve kullanıcı ıslaklığı hissetmeye baĢlamaktadır (Çoban ve Namlıgöz, 2005).
KumaĢların su buharı geçirgenlik özelliklerini ifade eden parametreler aĢağıda verilmektedir (Marmaralı vd.,2006a).
Su buharı geçirgenliği: KumaĢın su buharını geçirebilme yeteneğidir. Birim alandan birim zamanda bir paskal basınç altında gram cinsinden geçen su buharı miktarı olarak verilir ( g/m2hPa).
Su buharı direnci (Ret): Materyalin su buharı geçiĢine karĢı gösterdiği dayanımdır. Bir malzemenin iki yüzeyi arasındaki su buharı basınç farkının, basınç değiĢimi yönünde birim alandaki buharlaĢma ısı akıĢına oranıdır.
Bağıl su buharı geçirgenliği (%p): Numune varken ve yokken ölçülen ısı akıĢ değerlerinin oranıdır.
Su buharı iletkenlik indeksi (I): I = S x Rct/ Ret formülü ile verilir.
Giysi parametrelerinin nem iletim özeliklerine etkisi ve yünlü kumaĢların nem iletim özellikleri ile ilgili yapılan çalıĢmalar iki farklı baĢlık altında incelenmektedir.
3.1 Giysi Parametrelerinin Nem İletim Özelliklerine Etkisi
KumaĢların ısı ve nem transfer özellikleri üzerine amino fonksiyonel silikon yumuĢatıcıların etkisini Alambeta ve Permetest cihazlarını kullanarak inceleyen Tzanov vd. (1999), silikon iĢlem görmüĢ PES kumaĢların ilk temasta daha sıcak his verdiğini ancak azalan su buharı geçirgenlikleri nedeniyle daha az konforlu olduğunu ifade etmiĢlerdir. Su buharı geçirgenliği, yumuĢatıcı konsantrasyonu arttığında azalmaktadır. AraĢtırmacılar kumaĢlara uygulanan
7
bitim iĢlemlerinin, ısıl temas özellikleri ve su buharı geçirgenlikleri üzerine etkilerinin göz önünde bulundurulması gerektiğini ifade etmiĢlerdir.
Farklı hidrofil lif çeĢitleri ile polipropilen lifleri kombine edilerek üretilen ipliklerden on adet örme kumaĢ üreten Zhang vd. (1999), bu kumaĢların konfor özelliklerini terleyen bakır manken testi ve giyim denemeleri ile değerlendirmiĢlerdir. Polipropilen lifinden üretilen kumaĢların nemli konfor özelliklerinin lif inceliği, kombine edildiği lifin özellikleri ve kumaĢın konstrüksiyon özellikleri ile yakından iliĢkili olduğunu ve ince polipropilen liflerden üretilen kumaĢların nem iletim özelliklerinin daha iyi olduğunu belirlemiĢlerdir.
Ren ve Ruckman (2003),su geçirmez nefes alabilir kumaĢlarda yaptıkları çalıĢmada nem içeriği ve yoğuĢmanın hem gözenekli poliüretan ve hem de hidrofil kaplama kumaĢlarda su buharı transferine etkisi olduğu; yüksek nem içeriği ve yüksek miktarda yoğuĢmanın su buharı transferini arttırdığını tespit etmiĢlerdir.
Fan ve Tsang (2008), beĢ farklı spor giysinin terlemeden önce ve sonraki ısıl konfor özelliklerini terleyen manken ve sübjektif giyim denemeleri ile değerlendirmiĢlerdir. Terleyen manken ile ısıl izolasyon, su buharı direnci ve giyside biriken nem yüzdesi ölçümü gerçekleĢtirilmiĢtir. Egzersizden sonra giysinin konfor hissi su buharı direnci ve giyside biriken nem yüzdesi ile iliĢkili bulunmuĢtur.
Pamuk/ bambu karıĢımı kumaĢlarda, bambu lifi kumaĢların ısıl iletkenlik değerlerini düĢürmekte, su buharı geçirgenliği ve hava geçirgenliği değerlerini yükseltmektedir (Majumdar et al., 2010). Pamuk/ akrilik karıĢımı kumaĢlarda akrilik lifi, kumaĢların boyuna yönde kapilarite, iletim kapilaritesi ve kuruma özelliklerini geliĢtirmektedir (Çil et al., 2009).
Pamuk/ angora karıĢımı kumaĢlarda, angora lifi iplik tüylülüğü, kumaĢ kalınlığı ve ısıl direnci arttırmakta, ısıl iletkenlik, ısıl soğurganlık ve bağıl su buharı geçirgenliğini azaltmaktadır (Oğlakçıoğlu et al., 2009). Keten kumaĢların hava geçirgenliği, ısıl izolasyon ve su buharı geçirgenlik değerleri pamuklu kumaĢlardan daha yüksektir (Behera, 2007). Tencel lifi nano yapısı sayesinde yüksek su ve su buharı emiciliğine sahiptirler (Shuster et al., 2006). Pamuk ve pamuk/modal karıĢımı kumaĢların su buharı transferi direnci viskon ve tencel kumaĢlardan daha yüksektir. Bu sebeple terin vücuttan uzaklaĢtırılması daha hızlı olmakta ve viskon ve tencel kumaĢlar daha kuru bir his vermektedir (Skenderi et al., 2009).
Srinivasan vd. (2007), mikrolifpoliester kumaĢların kapilarite özelliği, su damlası emiciliği, kuruma zamanı ve toplam emiciliğinin normal incelikteki poliester kumaĢlardan daha yüksek olduğunu belirlemiĢlerdir. Yapılan çalıĢma sonucunda dairesel olmayan liflerde lineer yoğunluktaki artıĢın, kumaĢ gözenekliliğini ve kumaĢ içerisinde tutulan havayı arttırdığı ve bu
8
sebeple kumaĢların ısıl direnç ve hava geçirgenlik değerlerinin yükseldiği, ısıl iletkenlik ve ısıl soğurganlık değerlerinin ise düĢtüğü belirtilmiĢtir. Ayrıca bu kumaĢların yüksek gözenekliliklerinden dolayı kapilaritelerinin ve su buharı geçirgenliklerinin de daha yüksek olduğu ifade edilmiĢtir.
Liflerin lineer yoğunluğu azaldığında, kumaĢ üzerinde su damlasının yayılma hızı artmaktadır. (Varshney et al., 2010). Nem yönetim fonksiyonuna sahip iç giysi ve su geçirmez nefes alabilir bir dıĢ giysiden oluĢan koruyucu giysilerin su buharı geçirgenlik değerleri, pamuklu bir iç giysi ve polietilen bir dıĢ giysiden oluĢan koruyucu giysinin değerlerinden daha yüksektir (Guo et al., 2008).
Behera vd. (1997), ring ipliklerden üretilen kumaĢların kapilarite oranlarının rotor ve friksiyon eğirme sistemlerinden daha yüksek, su buharı dirençlerinin ise daha düĢük olduğunu ifade etmiĢlerdir. Das ve Ishtiaque (2004), bükümsüz lif demeti, boĢluklu lif demeti ve öz- kabuk tipi DREFIII iplikleri karĢılaĢtırdıkları çalıĢmalarında, boĢluklu lif demeti kullanılarak üretilen kumaĢların su buharı geçirgenliklerinin en yüksek, bükümsüz lif demeti kullanılarak üretilenlerin ise en düĢük olduğunu belirlemiĢlerdir. Bükümsüz lif demeti kullanmak kapilarite değerlerini yükseltmektedir, DREFIII ipliklerin kapilarite değerleri ise düĢüktür. Su emicilik değerleri karĢılaĢtırıldığında boĢluklu lif demeti kullanılarak üretilen kumaĢlar en yüksek, bükümsüz lif demeti kullanılanlar en düĢük değeri vermektedir.
Özdil vd. (2007), ipliğin incelmesinin kumaĢların ısıl iletkenlik ve soğurganlık değerini azalttığını bununla birlikte su buharı geçirgenlik değerlerini yükselttiğini belirtmiĢlerdir.
Ayrıca ipliğin büküm katsayısının ısıl direnç değerini düĢürdüğü, ısıl soğurganlık değerini arttığını ifade etmiĢlerdir. ÇalıĢmanın bir baĢka sonucu olarak penye ipliklerden üretilen kumaĢların ısıl iletkenlik ve ısıl soğurganlık değerleri karde iplik ile üretilen kumaĢlardan daha düĢük, su buharı geçirgenlik değerleri ise daha yüksek olduğudur.
Ġnce ipliklerden üretilen kumaĢların su buharı geçirgenlik değerleri daha yüksektir ve daha hızlı kurumaktadırlar. Kalın ipliklerden üretilen kumaĢların ise kapilarite değerleri daha iyidir (Çil et al., 2009). Ġplik inceldikçe ısıl iletkenlik değeri azalmakta, ancak hava ve su buharı geçirgenlikleri artmaktadır (Majumdar et al., 2010).
Wang vd. (2009), örtme faktörünün kumaĢların sıvı iletim özelliklerini etkileyen bir faktör olduğunu belirtmiĢlerdir. Yüksek gözeneklilik ve düĢük örtme faktörüne sahip kumaĢların nem transfer özellikleri daha yüksektir (Zhang et al., 1999). Seyrek kumaĢların transfer kapilariteleri ve kuruma özellikleri daha iyi, sık kumaĢların ise boyuna yönde kapilarite özellikleri daha iyidir (Çil et al., 2009). KumaĢların gözeneklilik değerleri ve nem alım
9
özellikleri ilk temas hissini ve ısıl iletkenlik değerlerini etkilemektedir. KumaĢların buhar direnci ve kalınlığı ile nem alımı ve kuruma süreleri arasında iliĢki bulunmaktadır. DüĢük gözeneklilik ve kalınlık değerlerine sahip kumaĢların su buharı iletim oranları yüksektir ve nem yönetim yetenekleri iyidir (Bedek et al., 2011).
Dimi kumaĢların kalınlık, hava geçirgenliği, ısıl izolasyon değerleri ve kapilarite oranları bezayağı kumaĢlardan daha yüksek, su buharı dirençleri daha düĢüktür (Behera et al., 1997).
KumaĢ kalınlığı giysinin ısıl izolasyon özelliğini belirlemenin yanında, kumaĢın teri dağıtma yeteneğinin belirlenmesinde de önemli bir etkiye sahiptir. Kalınlık, kumaĢın nem iletimine karĢı direncini de arttırmaktadır. (Ukponmwan, 1993)
3.2 Yünlü Kumaşların Nem İletim Özellikleri
Zhou vd. (2007), yaptıkları çalıĢmada yün ve yün ile poliester veya pamuğu eĢleyerek altı tip süprem veya vanize kumaĢ üretilmiĢler ve bu kumaĢların sıvı nem iletim özelliklerini Moisture Management Tester ile ölçmüĢlerdir. ÇalıĢmanın sonucunda saf yünlü kumaĢın nem iletim özelliklerinin geliĢtirilmesi için sıvı nem emici ve su itici bitim iĢlemi görebileceği, ayrıca ıslanma süresi ve absorbsiyon oranının azaltılması için poliester ile birlikte örülebileceği belirtilmiĢtir. Bu durum saf yün kumaĢ ile karĢılaĢtırıldığında poliester lifinin, daha fazla sıvı su transfer kanalı oluĢturarak kapilar kuvvet ile nem iletimini geliĢtirmesine bağlanmaktadır. KumaĢ tasarımı ve bitim iĢlemleri ile sıvı nem transfer ve dağıtım özellikleri geliĢtirilebileceği belirtilmektedir. Bunun yanında çalıĢma sonucunda, özel nem yönetim özelliği olan bir yün-pamuk karıĢımı kumaĢ geliĢtirilmiĢtir. Bu kumaĢın, mikroklima içindeki sıvı teri dıĢarıya kolayca transfer edebilirken içteki kuru hissi koruduğu ifade edilmektedir.
KumaĢın spor giyim için uygun olduğu, pamuğun nemi kolayca absorbe ederken, yünün sıvı nemi buharlaĢmak için kolayca çevreye transfer edebildiği belirtilmektedir. Daha kalın ve gramajı daha yüksek olan saf yün süprem kumaĢın üst ve alt yüzünde sıvı nem yayma ve sıvı iletim özellikleri zayıf bulunmuĢtur. Buna karĢın yün/pamuk vanize (daha kalın ve daha hafif) olarak üretilen kumaĢın nemi alt yüzeye yayma özelliğinin en iyi olduğu ve iyi nem yönetim özelliği gösterdiği ifade edilmektedir.
Schneider vd. (1996), yünlü kumaĢtan uzaklaĢan nem miktarının poliester kumaĢtakinden çok daha fazla olduğunu belirtmiĢlerdir. Ayrıca çalıĢmada, poliester kumaĢ ile karĢılaĢtırıldığında yünlü kumaĢta cilt sıcaklığının daha hızlı düĢtüğü ve temastan sonra daha yavaĢ geri kazanıldığı gösterilmiĢtir.
Li (2005), yaptığı çalıĢmada yünlü ve akrilik kumaĢların sıcaklık ve nem algısını giyim denemeleri yaparak incelemiĢtir. Sonuçta sübjektif olarak yapılan değerlendirmede, yağmurda
10
ıslanan katılımcıların yünlü giysi giydiğinde akrilik giysiye oranla daha sıcak, kuru ve konforlu hissettiği ifade edilmektedir.
Wu vd. (2009), yaptıkları çalıĢmada on farklı higroskopik liften yapılmıĢ on adet tiĢörtün egzersiz süresindeki ıslak ısıl konfor özelliklerini klima odasında giyim denemeleri ile sübjektif değerlendirme ve objektif ölçümler yaparak incelemiĢlerdir. Doğal higroskopik lifler pamuk ve yünün diğerlerinden daha nemli ve ısıl; bambu, soya ve modal gibi rejenere selülozik liflerin egzersiz süresince daha az nemli ve ısıl olduğunu, buna rağmen modalın yapıĢkan ve bambunun önemli ölçüde soğuk hissedildiğini bildirmiĢlerdir. Lyocellin diğer rejenere selüloz liflerinden daha yüksek ısıl his, bunun yanında orta derecede nemlilik ve yapıĢkanlık gösterdiği ifade edilmektedir.
Tashkandi vd. (2013), siyaha boyanmıĢ ve güneĢ enerjisini bir miktar yansıtmak için kimyasal iĢlem görmüĢ bezayağı dokuma kumaĢların ısıl konfor özelliklerini incelemiĢlerdir. KumaĢlar
%100 yün ve iki farklı poliester/yün karıĢımından üretilmiĢtir. 63/37 PES/W kumaĢların su buharı direnci değerinin boyama ve bitim iĢlemi sonrasında denenen kumaĢlar arasında en düĢük olduğu belirtilmektedir. %100 yün kumaĢın su buharı direnci değerinin üç kumaĢ arasında en kalın ve ağır kumaĢ olmasına bağlı olarak en yüksek olduğu ifade edilmektedir.
KarıĢım kumaĢların (50/50 PES/W ve 63/37 PES/W) geliĢmiĢ su buharı direnci ve nem iletim yönetim performansı gösterdiği belirtilmiĢtir.
Behera ve Mishra (2007), su buharı geçirgenliğinin kumaĢ kalınlığı ve gramajından etkilendiğini belirtmiĢlerdir. Bunun yanında, kumaĢ özelliklerinin temel olarak lif kompozisyonundan etkilendiği ve su buharı geçirgenliğinin liflerin yüzeyine bağlı olduğu ifade edilmiĢtir. Bağıl su buharı geçirgenliği değerinin ipek kumaĢlarda liflerin inceliği sebebi ile maksimum olduğu, ipek ve ipek karıĢımı kumaĢlarda, çok ince olan ipek lifinin nemin absorbe ve difüzyonu için daha fazla yüzey alanı sağlaması sebebi ile daha yüksek su buharı iletimi gösterdiği belirtilmektedir. Yün:pamuk karıĢımı kumaĢların, pamuk kumaĢlardan daha yüksek higroskopluk değerine sahip olmasının buhar iletimini arttırdığı ifade edilmektedir.
Ayrıca yün ve yünün ipek gibi protein lifleri ile kombinasyonunda da, lif inceliğine bağlı olarak daha fazla spesifik yüzey alanına sahip olmalarından dolayı daha yüksek buhar iletimi gösterdiği belirtilmektedir. Yapılan çalıĢmada sentetik karıĢımların genel olarak düĢük geçirgenlik gösterdiği bulunmuĢtur. Eğilme rijitliği ve modül gibi lif özelliklerinin, yapı açıklığını belirlemesinden dolayı, kumaĢların su buharı geçirgenlik değerlerini etkilediği ifade edilmektedir. Yünün kıvrımlı yapısı kumaĢta yapı açıklığı sağladığından ve yün lifinin higroskopik doğasına bağlı olarak yünlü kumaĢların geçirgenlik değerlerinin iyi olduğu belirtilmektedir. ÇalıĢma sonucunda ayrıca saf yün veya yünün ipek/tassar ile karıĢımlarının hava ve su buharı geçirgenliklerinin çok iyi olduğu, birim alan yoğunluğunda en yüksek ısıl
11
izolasyon değerine %100 yün kumaĢın sahip olduğu belirtilmiĢtir. Yün:pamuk karıĢımlarının yüksek hava geçirgenlik değerine bağlı olarak yazlık giysi için uygun olduğu, yün:tassarkumaĢlarda ise alansal yoğunluğun azaltılarak yazlık kullanım için kumaĢ tutumunun geliĢtirildiği ifade edilmektedir.
12
4. MATERYAL ve YÖNTEM
4.1Projede Kullanılan KumaşlarProjede YÜNSA A. ġ.'den 16 farklı yün ve yün karıĢımı kumaĢ temin edilmiĢtir. KumaĢlarda kullanılan yün lifleri 18-21 mikron aralığında olup, karıĢım olan tüm kumaĢlar harman karıĢımıdır.ÇalıĢmada firmanın kumaĢlar için kullandığı ticari isimler kodlarla değiĢtirilmiĢtir.
Kullanılan kodlarda ―-― den sonraki W %100 yünlü kumaĢ olduğunu ifade ederken C kaĢmir, S ise sentetik karıĢımlı kumaĢlarda kullanılmıĢtır. Ayrıca kumaĢa mat apre yapılmıĢsa ―1‖, parlak apre yapılmıĢsa ―2‖ kullanılmıĢtır.‖-― den önceki harfler kumaĢlara alfabetik sıra ile verilmiĢtir.Bu kumaĢların harman, doku ve bitim iĢlemi özellikleri Tablo 4.1‘de verilmektedir.
Tablo 4.1KumaĢ özellikleri Kumaş
Kodu
Harman Uygulanan Bitim İşlemi Doku
A-W1 %100 Yün Mat Apre Bezayağı
B-W1 %100 Yün Mat Apre Bezayağı
C-W1 %100 Yün Mat Apre Bezayağı
D-W1 %100 Yün Mat Apre Bezayağı
E-W1 %100 Yün Mat Apre 3/1 Dimi
F-W1 %100 Yün Mat Apre 2/1 Dimi
G-W1 %100 Yün Mat Apre 3/1 Dimi
H-W1 %100 Yün Mat Apre 2/1 Dimi
K-W1 %100 Yün Mat Apre Dimi Türev
A-C1 %99 Yün, %1 KaĢmir Mat Apre 2/2 Dimi
B-C1 %99 Yün, %1 KaĢmir Mat Apre Dimi Türev
A-S1 %54 Yün, %46 PES Mat Apre Dimi Türev
B-S1 %70 Yün, %18 PES, %12 Naylon Mat Apre 2/2 Panama A-S2 %61 Yün, %17 Naylon, %22 PES Parlak Apre 2/1 Dimi B-S2 %69 Yün, %8 Naylon, %23 PES Parlak Apre 2/2 Dimi C-S2 %69 Yün, %8 Naylon, %23 PES Parlak Apre 2/2 Dimi
Tablo 4.1‘den görülebileceği gibi projede kullanılan kumaĢlar %100 Yün, Yün/Poliester/Naylon, Yün/Poliester ve Yün/KaĢmir gibi farklı harmanlarda üretilmiĢtir.
KumaĢlarda kullanılan dokular Bezayağı ve türevleri ile Dimi ve türevleri olup, kumaĢlara mat ya da parlak apre yapılmıĢtır.
Uygulanan apre iĢlemlerinde kumaĢların geçtiği prosesler aĢağıdaki gibidir:
13
Mat Apre: Yıkama- Kurutma- Gaze- Yıkama-Kurutma –Fiksaj (poliester karıĢımlarında)- Kazan Dekatür- Buharlama
ParlakApre:Yıkama- Kurutma- Gaze- Yıkama-Kurutma –Fiksaj (poliester karıĢımlarında)- New Dolphin- Kazan Dekatür-SuperFinish
4.2 Kumaşlarda Kullanılan İplik Özellikleri
Temin edilen bu kumaĢların iplik numara ve büküm değerleri ile ilgili bilgi YÜNSA A.ġ firmasından alınmıĢtır. KumaĢlarda kullanılan iplik özellikleri Tablo 4.2‘deverilmektedir.
Tablo 4.2Ġplik özellikleri Kumaş
Kodu
Çözgü No(Nm)
Çözgü Büküm
Atkı No(Nm)
Atkı Büküm
A-W1 52/2 550S 37/1 600Z
B-W1 60/2 667S 37/1 600Z
C-W1 64/2 667S 37/1 600Z
D-W1 64/2 667S 37/1 600Z
E-W1 64/2 667S 37/1 600Z
F-W1 64/2 667S 37/1 600Z
G-W1 76/2 667S 37/1 600Z
H-W1 76/2 667S 37/1 600Z
K-W1 90/2 667S 56/1 600Z
A-C1 64/2 667S 48/1 600Z
B-C1 64/2 667S 48/1 600Z
A-S1 76/2 667S 56/1 600Z
B-S1 90/2 750S 56/1 600Z
A-S2 90/2 750S 56/1 600Z
B-S2 90/2 750S 56/1 600Z
C-S2 90/2 750S 56/1 600Z
4.3 Kumaşlara Uygulanan Testler
KumaĢlara uygulanan testler, kumaĢlar 24 saat süreyle TS EN ISO 391‘e göre standart atmosfer koĢullarında (20 C ±2 sıcaklık, %65 ±4 bağıl nem) kondüsyonlandıktan sonra gerçekleĢtirilmiĢtir.
KumaĢların gramajları TS EN 12127 standardına göre, sıklıkları TS 250 EN 1049-2 standardına göre NKU ÇMF Tekstil Mühendisliği Bölüm Laboratuarı‘nda belirlenmiĢtir.
KumaĢ kalınlık değerleri TS 7128 EN ISO 5084' göre ölçülmüĢtür.
14
KumaĢların yoğunluk esaslı gözeneklilikleri aĢağıdaki formüle göre hesaplanmıĢtır.
𝜀 = 1 −𝜌𝑎 𝜌𝑏
EĢitlikte, ρa kumaĢ yoğunluğunu (g/cm3) ve ρb lif yoğunluğunu (g/cm3) ifade etmektedir.
KumaĢ yoğunluğu, m2 ağırlığının (gramajının) kumaĢ kalınlığına oranı ile bulunmaktadır.
KumaĢların örtme faktörü esaslı gözeneklilikleriise aĢağıdaki formüle göre hesaplanmıĢtır.
CF= Dc*dc+Dm*dm-dc*dm*Dc*Dm
PCF= (1-CF)*100
Burada CF örtme faktörünü, PCFörtme faktörü esaslıgözenekliliği, Dc atkı sıklığını (1/cm), Dm
çözgü sıklığını (1/cm) dcatkı ipliği çapını (cm) ve dm çözgü ipliği çapını (cm)ifade etmektedir (Militky et al.)
Ġplik çapları aĢağıdaki formül ile hesaplanmıĢtır.
𝜈𝑦 = 𝜋𝑅2
4 100 𝑁𝑚
Burada 𝜈𝑦 ipliğin özgül hacmi (cm3/g) dir. Ġplik özgül hacimleri Pierce‘in önermiĢ olduğu 0,59 paketlenme sabiti tüm elyaf tipleri için geçerli kabul edilerek aĢağıdaki formüle göre hesaplanmıĢtır.
Paketlenme sabiti = ρc/ ρb
Burada ρciplik yoğunluğunu, ρblif yoğunluğunu ifade etmektedir. Burada iplik yoğunlukları hesaplanırken, karıĢım ipliklerde lif yoğunluğu için ağırlıklı oran kullanılmıĢtır (Önder, 1995).
15
5. BULGULAR
5.1 Kumaş özellikleriÇalıĢma kapsamındaki kumaĢların gramaj, sıklık ve kalınlık değerleri ölçüm sonuçlarının ortalamaları Tablo 5.1'de,gramaj ve kalınlık değerlerine ait grafikler ġekil 5.1 ve 5.2'de verilmektedir.
Tablo 5.1Ölçülen kumaĢ parametreleri (ortalama) Kumaş Kodu Gramaj
(g/m2)
Çözgü sıklığı(tel/cm)
Atkı sıklığı(tel/cm)
Kalınlık (mm)
A-W1 146,07 21 24 0,290
B-W1 154,63 25 23 0,275
C-W1 172,47 28 27 0,285
D-W1 177,50 28 28 0,295
E-W1 190,77 31 29 0,325
F-W1 176,10 32 26 0,315
G-W1 211,80 42 30 0,355
H-W1 212,13 46 28 0,375
K-W1 189,20 34 28 0,310
A-C1 184,13 32 33 0,308
B-C1 197,20 33 36 0,440
A-S1 163,93 38 36 0,250
B-S1 156,90 38 38 0,220
A-S2 152,80 38 33 0,230
B-S2 158,97 38 38 0,215
C-S2 160,07 30 39 0,250
16
Şekil 5.1KumaĢların gramaj değerleri
Şekil 5.2KumaĢların kalınlık değerleri 5.2 Kumaş Gözeneklilik Değerleri
ÇalıĢma kapsamında kullanılan kumaĢların hesaplanan yoğunluk esaslı ve örtme faktörü esaslı gözeneklilik değerleri Tablo 5.2'de verilmiĢtir. Hesaplamalarda yün lifinin yoğunluğu 1,30 g/cm3, poliester lifinin yoğunluğu 1,38 g/cm3 ve naylon lifinin yoğunluğu 1,14 g/cm3 olarak alınmıĢtır. KarıĢımlarda kullanılan kaĢmir lifinin oranı çok düĢük olduğu için (%1) hesaplamalarda yoğunluğu dikkate alınmamıĢtır.
Tablo 5.2KumaĢların gözeneklilik değerleri
Kumaş Yoğunluk Esaslı Gözeneklilik(𝜺) Örtme Faktörü Esaslı
17
Kodu (%) Gözeneklilik(PCF)(%)
A-W1 61,26 23,06
B-W1 56,75 21,11
C-W1 53,45 15,50
D-W1 53,72 14,73
E-W1 54,85 11,33
F-W1 57,00 12,17
G-W1 54,11 4,44
H-W1 56,49 1,56
K-W1 53,05 17,96
A-C1 53,94 10,46
B-C1 65,52 8,20
A-S1 50,95 8,42
B-S1 44,94 9,252
A-S2 48,52 11,48
B-S2 43,37 9,42
C-S2 50,96 14,01
ġekil 5.3 ve ġekil 5.4'te kumaĢların hesaplanan gözeneklilik değerleri grafik olarak gösterilmektedir.
Şekil 5.3KumaĢların yoğunluk esaslı gözeneklilik değerleri
18
Şekil 5.4KumaĢların örtme faktörü esaslı gözeneklilik değerleri 5.3 Kumaş Su Buharı Geçirgenlik Değerleri
KumaĢların su buharı geçirgenlik deneyleri proje kapsamında PRO-SER Testing Technologies‘den satın alınan K032 Model Su Buharı Geçirgenlik Test Cihazı‘ndaBS 7209:1990‘a göre gerçekleĢtirilmiĢtir (ġekil 5.5).
Şekil 5.5Su Buharı Geçirgenlik Test Cihazı
KumaĢların zamana göre su buharı geçirme eğrileri ġekil 5.6-5.21‘de verilmektedir. Bu eğriler kumaĢların su buharı geçirme hızını ifade etmektedir. Doğrunun eğimi arttıkça, kumaĢın geçirgenlik değeri de yükselmektedir.
19
Şekil 5.6A-W1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi
Şekil 5.7B-W1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi
Şekil 5.8C-W1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi
20
Şekil 5.9D -W1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi
Şekil 5.10E-W1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi
Şekil 5.11F-W1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi
21
Şekil 5.12G-W1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi
Şekil 5.13 H-W1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi
Şekil 5.14K-W1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi
22
Şekil 5.15A-C1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi
Şekil 5.16B-C1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi
Şekil 5.17A-S1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi
23
Şekil 5.18B-S1 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi
Şekil 5.19 A-S2 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi
Şekil 5.20B-S2 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi
24
Şekil 5.21C-S2 kodlu kumaĢın zamana göre su buharı geçirme eğrisi
Projede kullanılan kumaĢların deney sonuçlarından BS 7209:1990‘a göre hesaplanan su buharı geçirgenlik değerleri (gr/m2/gün) ġekil 5.22‘de verilmektedir.
Şekil 5.22 KumaĢların su buharı geçirgenlik değerleri (g/m2/gün)
ġekil 5.22‘den görüleceği üzere en yüksek su buharı geçirgenlik değeri C-S2 kodlu kumaĢa, en düĢük su buharı geçirgenlik değeri ise E-W1 kodlu kumaĢa aittir.
5.4 Kumaşların Su Buharı Geçirgenlik Değerlerinin Karşılaştırılması
ÇalıĢmada kullanılan kumaĢların harman, gramaj, doku, sıklık ve bitim iĢlemi gibi özellikleri birbirinden farklı olduğundan, bu parametrelerin etkisini görebilmek için kumaĢlar farklı Ģekillerde gruplandırılarak değerlendirilmiĢtir.
25
A-W1 ve B-W1 kodlu kumaĢların harman, doku ve bitim iĢlemleri aynı, B-W1 kodlu kumaĢın gramajı ve sıklığı daha yüksektir. B-W1 kodlu kumaĢın su buharı geçirgenlik değeri A-W1 kodlu kumaĢtan daha yüksek bulunmuĢtur (ġekil 5.23). A-W1 kodlu kumaĢın kalınlığının daha yüksek olmasının bu duruma sebep olduğu düĢünülmektedir. B-W1 kodlu kumaĢta kullanılan çözgü ipliklerinin daha ince ve daha yüksek bükümlü ve kumaĢ sıklığının daha yüksek olması nedeni ile B-W1 kumaĢın kalınlığı daha düĢüktür. Bu durum su buharının kumaĢ içerisinden daha az mesafe geçerek daha hızlı biçimde çıkmasına neden olacaktır.
Şekil 5.23A-W1 ve B-W1 kodlu kumaĢların su buharı geçirgenlik değerlerinin karĢılaĢtırılması
Harman, doku, sıklık, çözgü ve atkı iplik numara ve bükümleri ile apreleri aynı olan C-W1 ve D-W1 kodlu kumaĢların gramajları birbirinden farklı olup D-W1 kodlu kumaĢının gramaj ve kalınlık değeri C-W1 kodlu kumaĢtan daha yüksek ve bu sebeple su buharı geçirgenliği daha düĢüktür (ġekil 5.24). Bu sonuca dayanarak gramaj ve kalınlığın artmasının sonucunda su buharı geçirgenliği değerinin azaldığını söylemek mümkün olabilir.
26
Şekil 5.24C-W1 ve D-W1 kodlu kumaĢların su buharı geçirgenlik değerlerinin karĢılaĢtırılması
G-W1 ve H-W1 kodlu kumaĢların harmanları, çözgü ve atkı iplik numara ve büküm değerleri ile gramajları ve kumaĢlara uygulanan bitim iĢlemi aynı ve sıklıkları da birbirine oldukça yakındır. KumaĢlardan G-W13/1 Dimi H-W1 ise 2/1 Dimi dokularında üretilmiĢtir. Bu iki kumaĢın su buharı geçirgenliklerinin karĢılaĢtırılması ġekil 5.25‘da verilmektedir.
Şekil 5.25G-W1 ve H-W1 kodlu kumaĢların su buharı geçirgenlik değerlerinin karĢılaĢtırılması
ġekil 5.25‘dan görüleceği üzere G-W1kodlu kumaĢın su buharı geçirgenlik değeri daha yüksek bulunmuĢtur. G-W1 kodlu kumaĢın örtme faktörü esaslı gözeneklilik değerinin daha yüksek ve kalınlık değerinin daha düĢük olmasının bu sonuca etkisi olduğu düĢünülmektedir.
27
D-W1 ve F-W1 kodlu kumaĢların harmanları, çözgü ve atkı ipliği numara ve büküm değerleri ile bitim iĢlemleri aynı kumaĢların sıklık ve gramaj değerleri ise birbirine çok yakındır.
Bununla birlikte F-W1 kodlu kumaĢın 2/1 dimi dokusu su buharı geçirgenliğini arttırıcı bir rol oynamaktadır. 2/1 dimi dokusunda bezayağı kumaĢtan daha az bağlantı noktası bulunmasından dolayı F-W1 kodlu kumaĢın su buharı geçirgenlik değerinin daha yüksek olduğu düĢünülmektedir (ġekil 5.26).
Şekil 5.26D-W1 ve F-W1 kodlu kumaĢların su buharı geçirgenlik değerlerinin karĢılaĢtırılması
ġekil 5.27‘de A-C1 ve B-C1 kodlu kumaĢların karĢılaĢtırılması verilmektedir. KumaĢların çözgü ve atkı ipliklerinin numara ve büküm değerleri ile harman ve bitim iĢlemleri aynıdır.
Ancak B-C1 kodlu kumaĢın gramajı, sıklığı ve kalınlığı daha yüksek olmasına rağmen su buharı geçirgenliği değeri daha yüksek bulunmuĢtur. KumaĢların dokuları birbirinden farklıdır. B-C1 kodlu kumaĢta kullanılan dimi türevi doku raporunun A-C1 kodlu kumaĢta kullanılan 2/2 Dimiden daha yüksek su buharı geçirgenliği olduğunu söylemek mümkündür.
28
Şekil 5.27A-C1 ve B-C1 kodlu kumaĢların su buharı geçirgenlik değerlerinin karĢılaĢtırılması B-S1 ve B-S2 kodlu kumaĢlar birbirine çok yakın gramaja ve aynı kumaĢ sıklığına sahiptir.
KumaĢlarda kullanılan atkı ve çözgü ipliklerinin numara ve büküm değerleri de aynıdır.
Bunun yanında kumaĢların kalınlık ve gözeneklilik değerleri de çok yakındır. Her iki kumaĢ da yün, poliester, naylon karıĢımından üretilmiĢ olup kumaĢtaki yün oranı neredeyse aynıdır.
KumaĢların birine parlak diğerine mat apre yapılmıĢ olup ġekil 5.28'den görülebileceği üzere apredeki bu fark kumaĢların su buharı geçirgenlik değeri üzerinde etkili olmamıĢtır.
Şekil 5.28B-S1 ve B-S2 kodlu kumaĢların su buharı geçirgenlik değerlerinin karĢılaĢtırılması ġekil 5.29‘da H-W1 ve A-S2 kodlu kumaĢların karĢılaĢtırılması verilmektedir. Bu iki kumaĢın dokuları aynı olup A-S2 kodlu kumaĢın gramaj ve kalınlık değerleri daha yüksektir. H-W1 kodlu kumaĢın yoğunluk esaslı gözenekliliği bir miktar daha yüksek olmakla birlikte,
29
örtücülük esaslı gözeneklilik değeri A-S2 kodlu kumaĢtan daha düĢüktür. KumaĢlara farklı apre uygulanmıĢ olmasına rağmen, bu çalıĢmada kullanılan parlak ve mat aprenin kumaĢların su buharı geçirgenliği açısından birbirlerinden farklı olmadıkları gözlenmiĢtir. Bu kumaĢ özellikleri karĢılaĢtırıldığında beklenen A-S2 kodlu kumaĢın su buharı geçirgenlik değerinin daha yüksek çıkmasıdır.
Şekil 5.29H-W1 ve A-S2 kodlu kumaĢların su buharı geçirgenlik değerlerinin karĢılaĢtırılması Ancak kumaĢların harmanları birbirinden farklıdır. HW-1 kodlu kumaĢ %100 Yün‘den, A-S2 kodlu kumaĢ ise %61 Yün, %17 Naylon, %22 PES karıĢımından üretilmiĢtir. Beklenenin aksine H-W1 kodlu kumaĢın su buharı geçirgenlik değerinin bir miktar daha yüksek çıkmasının sebebinin yün oranının daha yüksek olmasından kaynaklandığı düĢünülmektedir.
30
6. DEĞERLENDİRME
Yapılan bu çalıĢmada yünlü kumaĢların lif, iplik ve kumaĢ parametrelerinin su buharı geçirgenlik özellikleri ile iliĢkisi incelenmiĢtir. ÇalıĢmada YÜNSA A.ġ.‘den temin edilen 16 farklı kumaĢ kullanılmıĢtır.
Temin edilen kumaĢlarda kullanılan iplik incelik ve büküm değerleri, kumaĢların sıklık, gramaj, kalınlık, yoğunluk esaslı ve örtücülük esaslı gözeneklilik değerleri su buharı geçirgenlik değerleri ile birlikte değerlendirilmiĢtir. Bunun yanında kumaĢların harmanı ve kumaĢlara uygulanan aprenin su buharı geçirgenlik değerine etkisi de incelenmiĢtir.
ÇalıĢmada kullanılan kumaĢların yapısal özellikleri birbirinden farklı olduğu için karĢılaĢtırma yapılırken kumaĢlar farklı Ģekillerde gruplandırılarak karĢılaĢtırma yapılmıĢtır.
ÇalıĢmanın sonucunda kumaĢlarda kullanılan harmanın, iplik ve kumaĢ parametrelerinin su buharı geçirgenliği özelliğine etkisi gözlenmiĢtir. Ancak bu çalıĢmadaki kumaĢlara uygulanan iki farklı aprenin (parlak apre ve mat apre) kumaĢların geçirgenlik özelliğine etkisi görülmemiĢtir.
KumaĢların harmanları incelendiğinde %100 yünlü kumaĢların su buharı geçirgenlik değerinin sentetik karıĢımlı kumaĢlardan daha yüksek olduğu belirlenmiĢtir.
Bunun dıĢında kumaĢın kalınlığının ve gramajının artmasının su buharı geçirgenlik değerini düĢürürken, örtme faktörü esaslı gözeneklilik değerinin artıĢının geçirgenlik değerini arttırdığı belirlenmiĢtir. Ayrıca kumaĢ konstrüksiyonunda kullanılan örgüde bağlantı noktasının azalmasının da geçirgenlik değerini arttırdığı görülmüĢtür.
Sonuç olarak yünlü kumaĢların su buharı geçirgenliği değerlerininlif, iplik ve kumaĢ parametreleri ile çok yakından iliĢkili olduğu söylenebilir. KumaĢların geçirgenlik değerlerini iyileĢtirmek ve giyen kiĢinin ısıl konfor hissini arttırmak için bu iliĢkilerden yararlanarak uygun konstrüksiyon özelliklerinin bulunması gereklidir.
31
7. KAYNAKLAR
Barnes, J.C. andHolcombe, B.V.,1996, Moisturesorptionand transport in clothingwear, TextileResearchJournal, 66(12): 777-786 pp.
Bedek, G.,Salaün, F., Martinkovska, Z., Devaux, E. andDupont, D., 2011, Evaluation of thermalandmoisturemanagementproperties on knittedfabricsandcomparisonwith a physiological model in warmconditions, AppliedErgonomics, 42: 792-800 pp.
Behera , B. K.,Ishtiaque, S. M. andChand, S., 1997, Comfortproperties of fabricswovenfrom ring-, rotor-, andfriction-spunyarns, Journal of theTextileInstitute, 88(3):
255-264 pp.
Behera B. K. andMishra R., 2007, Comfortproperties of non- conventionallightweightworstedsuitingfabrics, IndianJournal of Fibre&TextileResearch, 32:
72-79 pp.
Behera, B.K., 2007, Comfortandhandlebehaviour of linen-blendedfabrics, AutexResearchJournal, 7(1): 33-47 pp.
Çil, M.G., Nergis, U.B. and Candan, C., 2009, An experimentalstudy of somecomfort- relatedproperties of cotton—acrylicknittedfabrics, TextileResearchJournal, 79(10): 917±923 pp.
Çoban, S. ve Namlıgöz E. S., 2005, Termofizyolojik giysi konforu ve test cihazları, Tekstil ve Konfeksiyon, 4: 245- 252 s.
Das, A. andIshtiaque, S. M., 2004, Comfortcharacteristics of fabricscontainingtwist- lessandhollowfibrousassemblies in weft, Journal of TextileandApparel, Technologyand Management, 3 (4): 1-7 pp.
32
Fan J. andTsang H. W. K., 2008, Effect of clothingthermalproperties on thethermalcomfortsensationduringactivesports, TextileResearchJournal, 78(2): 111-118 pp.
Geraldes, M.J.,Araujo, M.DeandHes, L., 2001. High performancefunctionalknitstructures.
1st Autex Conference Tecnitex 2001, 26- 29 June, Povoa de Varzim, Portugal, pp. 227-235.
Grabowska, K.E., 2001, Personalprotectionbytextiles in thefocus of stabilisationthermalconditions, 1st Autex Conference Tecnitex 2001, 26- 29 June, Povoa de Varzim, Portugal, 72-75 pp.
Guo, Y.,Li, Y., Tokura, H., Wong, T., Chung, J., Wong, A. S.W., Gohel,M.D.I..
andLeung, P.H. M., 2008, Impact of fabricmoisturetransportproperties on physiologicalresponseswhenwearingprotectiveclothing,TextileResearchJournal, 78(12): 1057- 1069 pp.
Kadolph, S. J., 1998, QualityAssuranceforTextilesandApparel, IOWA StateUniversity, Fairchild Publications, New York, USA, 581p
Kaplan, S. ve Okur, A., 2005, KumaĢların geçirgenlik-iletkenlik özelliklerinin giysi termal konforu üzerindeki etkileri, Tekstil Maraton, Mart-Nisan: 56-65 s.
Li, Y., 2001. TheScience of ClothingComfort, TextileProgress, TheTextileInstituteInternational,UK. 138p.
Li Y., 2005, Perceptions of temperature, moistureandcomfort in clothingduringenvironmentaltransients, Ergonomics, 48 (3):234-248 pp.
Majumdar, A.,Mukhopadhyay, S. andYadav, R., 2010, Thermalproperties of knittedfabricsmadefromcottonandregeneratedbamboocellulosicfibres, International Journal of ThermalSciences, 49: 2042-2048 pp.
Marmaralı, A., Dönmez Kretzschmar, S., Özdil, N. ve GülsevinOğlakçıoğlu N., 2006a, Giysilerde Isıl Konforu Etkileyen Parametreler, Tekstil ve Konfeksiyon, 4: 241-246 s.
Marmaralı, A., Özdil, N. ve Kretzschmar S. D., 2006b, Giysilerde ısıl konfor, Tekstil
&Teknik, 260: 163-167 s.
33
Militký, J.,Kovačič, V., Rubnerová, J.andTrávníčková, M., 2001, MedicalTextiles, Chapter 13, pp.117-123.
Oğlakçıoğlu, N., Çelik, P., BedezUte, T., Marmaralı, A. andKadoğlu, H., 2009, Thermalcomfortproperties of angorarabbit/cotton fiber blendedknittedfabrics, TextileResearchJournal, 79(10): 888-894 pp.
Önder, E., 1995, Tekstil Mekaniği II DokunmuĢ KumaĢ Geometrisi ve Mekaniği, Ġ.T.Ü.
Makine Fakültesi Ofset Atölyesi, 103 s.
Önder, E. and Sarıer, N., 2004, Improvingthermalregulationfunctions of textiles, World Textile Conference-4th AUTEX Conference, 22- 24 June, Roubaix, France.
Özdil, N., Marmaralı, A. and Dönmez Kretzschmar, S., 2007, Effect of yarnproperties on thermalcomfort of knittedfabrics, International Journal of ThermalSciences, 46: 1318±1322 pp.
Ren, Y. J. andRuckman, J. E., 2003, Watervapour transfer in wetwaterproofbreathablefabrics, Journal of IndustrialTextiles, 32(3): 165-175 pp.
Schneider A. M.,Holcombe B. V. ve Stephens L. G., 1996, Enhancement of coolnesstothetouchbyhygroscopicfibers, Part I: Subjectivetrials, TextileResearchJournal, 66:
515-520 pp.
Schuster, K. C.,Suchomel, F., Männer, J., Abu-Rous, M. andFirgo, H., 2006, Functionalandcomfortproperties of textilesfrom TENCEL® fibresresultingfromthefibres' water-absorbingnanostructure: A review, MacromolecularSymposia, 244(1): 149±165 pp.
Seventekin N., 1988, Tekstil mamullerinin insan vücudu ısısını düzenlemedeki rolü, Tekstil ve Makine , 2:11
Skenderi Z.,SalopekČubrić I., andSrdjak M., 2009,
Watervapourresistanceofknittedfabricsunderdifferentenvironmentalconditions, Fibres&Textiles in Eastern Europe, 17(2(73)): 72-75 pp.
34
Srinivasan, J.,Ramakrishnan, G., Mukhopadhyay S. andManoharan, S., 2007, A study of knittedfabricsfrom polyester microdenierfibres, Journal of theTextileInstitute, 98(1): 31±35 pp.
Tashkandi S.,Fergusson S. M., Wang L., andKanesalingam S., 2013, Thermalcomfortproperties of wooland polyester/woolwovenfabricsdyed in black, Journal of Fiber BioengineeringandInformatics, 6(3): 265- 275 pp.
Toprakkaya, D., 1999, Termofizyolojikaçıdan giyim konforu, Tekstil ve Konfeksiyon, 5:
403-407 s.
Tzanov, T.,Betcheva, R. AndHardalov, I., 1999, Thermophysiologicalcomfort of siliconesofteners-treatedwoventextilematerials, International Journal of ClothingScienceandTechnology, 11 (4): 189 ± 197 pp.
Ukponmwan, J. O., 1993, TheThermalInsulationProperties of Fabrics, TextileProgressTextileInstitute, UK. 51 p.
Varshney, R. K.,Kothari, V. K. andDhamija, S., 2010, A study on
thermophysiologicalcomfortproperties of fabrics in
relationtoconstituentfibrefinenessandcross-sectionalshapes, Journal of theTextileInstitute, 101(6): 495-505 pp.
Wang, F.,Zhou, X. andWang, S., 2009, Development processesandpropertymeasurements of moistureabsorptionandquickdryfabrics, Fibres&Textiles in Eastern Europe, 17(2 (73)): 46-49 pp.
Wu H. Y.,Zhang W. Y., Li J., 2009, Study on improvingthethermal-wetcomfort of clothingduringexercisewith an assembly of fabrics, Fibres&Textiles in Eastern Europe, 17(4(75)): 46-51 pp.
Yoo, H.S. and Hu, Y.S., 2000, Effects of heatandmoisture transport in fabricsandgarmentsdeterminedwith a verticalplatesweating skin model, TextileResearchJournal, 70(6): 542-549 pp.
Zhang, W.,Li , J., Chen, W. andLong, S., 1999, Wetnesscomfort of finepolypropylene- fibrefabrics, Journal of theTextileInstitute, 90(2): 252-263 pp.
35
Zhou, L., Feng, X., Du, Y. andLi, Y., 2007, Characterization of liquidmoisture transport performance of woolknittedfabrics, TextileResearchJournal, 77(12): 951-956 pp.
